JP2001297975A

JP2001297975A - 露光装置及び露光方法

Info

Publication number: JP2001297975A
Application number: JP2000114680A
Authority: JP
Inventors: Motoo Koyama; 元夫小山; Masanori Kato; 正紀加藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】重複領域及び非重複領域において高精度なパ
ターンを形成する。【解決手段】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数
の領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺
部での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記
各領域をエネルギービームで走査露光する方法であっ
て、前記部分的に重なる領域の露光量は、該重なる領域
とは異なる領域の露光量とは独立に設定可能でありかつ
連続的に調整可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
液晶表示素子やプラズマディスプレイパネル等の表示素
子、薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイス、又は
フォトマスク等をリソグラフィ技術を用いて製造する際
に使用される露光方法及び露光装置に関する。さらに詳
しくは、ワーク上に単位マスクパターンを部分的に重ね
合わせて転写することにより大面積のパターンを形成す
る露光装置及び方法、いわゆる画面合成を行う露光装置
及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の露光装置及び方法では、
露光対象となる感光性基板（ワーク）の大型化に対処す
るために、感光性基板の露光領域を複数の単位露光領域
に分割し、各単位露光領域に対する露光を複数回に亘っ
て繰り返し、最終的に所望の大面積を有するパターンを
合成する手法、すなわち画面合成の手法が用いられてい
る。画面合成を行う場合、パターン投影用のマスクの描
画誤差、投影光学系のディストーション、感光性基板を
位置決めするステージの位置決め誤差等に起因して、各
単位露光領域の境界位置においてパターンの切れ目が発
生し易い。そこで、パターンの切れ目の発生を防止する
ために、各単位露光領域の境界を微少量だけ重ね合わせ
ることによって、換言すると各単位露光領域を部分的に
重ね合わせることによって、画面合成のための露光を行
っている。

【０００３】各単位露光領域を部分的に重ね合わせる
と、重ね合わせた露光領域（以下、「重複露光領域」と
いう）の露光光量が重複露光領域以外の露光領域（以
下、「非重複露光領域」という）の２倍（４重複露光領
域では４倍）になるため、従来の手法では、重複露光領
域と非重複露光領域との露光量を一定となるように制御
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光性
材料の感光剤の特性やパターン性状によっては、露光量
が一定であっても重複露光領域におけるパターン像のプ
ロファイル（レジストプロファイル）と、非重複露光領
域におけるパターン像のプロファイルとが変化して、パ
ターンの線幅均一性やピッチ均一性が低下してしまう問
題点がある。

【０００５】そこで、本発明は、重複領域及び非重複領
域において高精度なパターンを形成できるようにするこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の第１の態様にかかる露光方法は、ワーク
上で周辺部が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパタ
ーンを転写するために、前記周辺部での露光量を徐々に
減少させる設定手段を介して前記各領域をエネルギービ
ームで走査露光する方法であって、前記部分的に重なる
領域の露光量は、該重なる領域とは異なる領域の露光量
とは独立に設定可能であり、かつ連続的に調整可能とし
たものである。

【０００７】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第２の態様にかかる露光方法は、ワーク上で周辺部
が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパターンを転写
するために、前記周辺部での露光量を徐々に減少させる
設定手段を介して前記各領域をエネルギービームで走査
露光する方法であって、前記複数の領域は、前記ワーク
上に実質的に同時に形成される第１領域と第２領域とを
含み、前記第１及び第２領域が重なる重複露光領域の露
光量を、該重複露光領域とは異なる領域の露光量とは独
立に設定するものである。

【０００８】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第３の態様にかかる露光方法は、ワーク上で周辺部
が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパターンを転写
するために、前記周辺部での露光量を徐々に減少させる
設定手段を介して前記各領域をエネルギービームで露光
する方法であって、前記ワークは、実像又は虚像からな
る複数の光源像からのエネルギービームで重畳的に照射
され、前記設定手段は、前記複数の光源像からの複数の
エネルギービームの光路のうちの少なくとも２つの光路
に対応する光路中であって、前記ワークと光学的にほぼ
共役な位置に配置されるものである。

【０００９】本発明の第４の態様にかかる露光方法は、
第３の態様にかかる露光方法において、前記部分的に重
なる領域の露光量を、該重なる領域とは異なる領域の露
光量とは独立に設定するものである。

【００１０】本発明の第５の態様にかかる露光方法は、
第３または第４の態様にかかる露光方法において、前記
部分的に重なる領域の露光量を連続的に設定可能とした
ものである。

【００１１】本発明の第６の態様にかかる露光方法は、
第１、第３、第４または第５の態様にかかる露光方法に
おいて、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的に同
時に形成される第１領域と第２領域とを含み、前記設定
手段は、前記第１及び第２領域が重なる重複露光領域の
露光量を設定するものである。

【００１２】本発明の第７の態様にかかる露光方法は、
第１〜第５の何れか１つの態様にかかる露光方法におい
て、前記設定手段は、前記部分的に重なる領域の前記露
光量を、前記部分的に重なる領域における前記転写され
るパターンのプロファイルを制御するために設定するも
のである。

【００１３】本発明の第８の態様にかかる露光方法は、
第７の態様にかかる露光方法において、前記設定手段
は、前記部分的に重なる領域における前記プロファイル
と、前記部分的に重なる領域とは異なる領域におけるプ
ロファイルとをほぼ同一なプロファイルとするように、
前記露光量を設定することを特徴とするものである。

【００１４】本発明の第９の態様にかかる露光方法は、
第７または第８の態様にかかる露光方法において、前記
パターンのプロファイルは前記パターンの線幅を含むも
のである。

【００１５】本発明の第１０の態様にかかる露光方法
は、第１〜第９の何れか１つの態様にかかる露光方法に
おいて、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的に同
時に形成される第１領域と第２領域と第３領域とを含
み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる第
１重複露光領域への露光量と、前記第２及び第３領域が
重なる第２重複露光領域への露光量とを、互いに独立に
設定するものである。

【００１６】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第１１の態様にかかる露光装置は、ワーク上で周辺
部が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパターンを転
写するために、前記周辺部での露光量を徐々に減少させ
る設定手段を介して前記各領域をエネルギービームで走
査露光する装置であって、前記設定手段は、前記部分的
に重なる領域の露光量を、該重なる領域とは異なる領域
の露光量とは独立に設定可能であり、かつ連続的に調整
可能としたものである。

【００１７】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第１２の態様にかかる露光装置は、ワーク上で周辺
部が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパターンを転
写するために、前記周辺部での露光量を徐々に減少させ
る設定手段を介して前記各領域をエネルギービームで走
査露光する装置であって、前記複数の領域は、前記ワー
ク上に実質的に同時に形成される第１領域と第２領域と
を含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重な
る重複露光領域の露光量を、該重複露光領域とは異なる
領域の露光量とは独立に設定可能としたものである。

【００１８】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第１３の態様にかかる露光装置は、ワーク上で周辺
部が部分的に重なる複数の領域にそれぞれパターンを転
写するために、前記周辺部での露光量を徐々に減少させ
る設定手段を介して前記各領域をエネルギービームで露
光する装置であって、実像又は虚像からなる複数の光源
像を形成するためのオプティカルインテグレータを備
え、前記設定手段は、前記複数の光源像からの複数のエ
ネルギービームの光路のうちの少なくとも２つの光路中
であって、前記ワークと光学的にほぼ共役な位置に配置
されるものである。

【００１９】本発明の第１４の態様にかかる露光装置
は、第１３の態様にかかる露光装置において、前記設定
手段は、前記部分的に重なる領域の露光量を、該重なる
領域とは異なる領域の露光量とは独立に設定可能である
ようにしたものである。

【００２０】本発明の第１５の態様にかかる露光装置
は、第１３または第１４の態様にかかる露光装置におい
て、前記設定手段は、前記部分的に重なる領域の露光量
を連続的に設定可能であるようにしたものである。

【００２１】本発明の第１６の態様にかかる露光装置
は、第１１、１３、１４または１５の態様にかかる露光
装置において、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質
的に同時に形成される第１領域と第２領域とを含み、前
記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なるオーバー
ラップ領域の露光量を設定するものである。

【００２２】本発明の第１７の態様にかかる露光装置
は、第１１〜第１５の何れか１つの態様にかかる露光装
置において、前記設定手段は、前記部分的に重なる領域
の前記露光量を、前記部分的に重なる領域における前記
転写されるパターンのプロファイルを制御するために設
定するものである。

【００２３】本発明の第１８の態様にかかる露光装置
は、第１７の態様にかかる露光装置において、前記設定
手段は、前記部分的に重なる領域における前記プロファ
イルと、前記部分的に重なる領域とは異なる領域におけ
るプロファイルとをほぼ同一なプロファイルとするよう
に、前記露光量を設定するものである。

【００２４】本発明の第１９の態様にかかる露光装置
は、第１７または第１８の態様にかかる露光装置におい
て、前記パターンのプロファイルは前記パターンの線幅
を含むものである。

【００２５】本発明の第２０の態様にかかる露光装置
は、第１１〜第１９の何れか１つの態様にかかる露光装
置において、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的
に同時に形成される第１領域と第２領域と第３領域とを
含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる
第１重複露光領域への露光量と、前記第２及び第３領域
が重なる第２重複露光領域への露光量とを、互いに独立
に設定するものである。

【００２６】本発明の第２１の態様にかかる露光装置
は、第１１〜第１２、及び第１４〜第２０の何れか１つ
の態様にかかる露光装置において、前記設定手段は、前
記ワーク近傍の位置、または前記ワークの位置とほぼ共
役な位置に設定されるものである。

【００２７】本発明の第２２の態様にかかる露光装置
は、第２１の態様にかかる露光装置において、前記マス
ク上の照明領域を規定するための照明視野絞りと、該照
明視野絞りの像を前記マスク上に形成する照明視野絞り
結像光学系とを含み、前記設定手段は前記照明視野絞り
の位置近傍に設定されるものである。

【００２８】本発明の第２３の態様にかかる露光装置
は、第２１の態様にかかる露光装置において、前記設定
手段は前記マスク近傍の位置に配置されるものである。

【００２９】本発明の第２４の態様にかかる露光装置
は、第２１の態様にかかる露光装置において、前記マス
クの像を前記ワーク上へ投影する投影光学系を含み、前
記設定手段は、前記投影光学系中に形成される前記マス
クの中間像が形成される位置近傍に配置されるものであ
る。

【００３０】本発明の第２５の態様にかかる露光装置
は、第１１〜〜第２４の何れか１つの態様にかかる露光
装置において、前記設定手段は、光透過性の基板と、該
光透過性の基板上にパターンニングされた遮光パターン
または減光パターンとを有するものである。

【００３１】本発明の第２６の態様にかかる露光装置
は、第１１〜第２４の何れか１つの態様にかかる露光装
置において、前記設定手段は、所定形状に形成された遮
光性または減光性の基材を有するものである。

【００３２】また、上述の目的を達成するために、本発
明の第２７の態様にかかるデバイス製造方法は、第１１
〜第２６の何れかの態様にかかる露光装置を用いてマス
ク上のパターンをワーク上へ走査露光するリソグラフィ
工程を含むものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の第１または第１１の態様
では、重複露光領域の露光量を非重複露光領域の露光量
とは独立に、かつ連続的に変化させることが可能である
ため、重複露光領域におけるレジストパターンのプロフ
ァイル（線幅、厚み等）を非重複露光領域のそれとは独
立して連続的に制御することができる。従って、重複露
光領域及び非重複露光領域にわたるパターンの線幅均一
性やピッチ均一性を向上させて、高精度なパターンを大
面積にわたって形成することができる。

【００３４】また、本発明の第２または第１２の態様で
は、ワーク上に実質的に同時に形成される第１領域と第
２領域とを用いてパターン形成する際に、第１及び第２
領域の重複露光領域におけるレジストパターンのプロフ
ァイル（線幅、厚み等）を非重複露光領域のそれとは独
立して連続的に制御することができるため、スループッ
ト良く高精度なパターンを大面積にわたって形成するこ
とができる。

【００３５】また、本発明の第３または第１３の態様で
は、実像又は虚像からなる複数の光源像を有する面光源
を形成するオプティカルインテグレータよりも上流側
（光源側）に設定手段を配置しているため、ワーク上で
のエネルギービーム到達領域（露光領域）内の位置によ
る開口数の不均一性（σバラツキ）を招く恐れが少ない
状態のもとで、重複露光領域におけるレジストパターン
のプロファイル（線幅、厚み等）を非重複露光領域のそ
れとは独立して連続的に制御することができ、高精度な
パターンを大面積にわたって形成することができる。

【００３６】以下、図面を参照して本発明の実施形態に
ついて説明する。

【００３７】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
かかる投影露光装置の概略構成を示す図であり、この投
影露光装置は、ステップ・アンド・スキャン方式のステ
ィッチング型投影露光装置である。なお、以下の説明に
おいては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を参照し
つつ各部材の位置関係について説明する。このＸＹＺ座
標系は、Ｘ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるように
設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定さ
れている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が
水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直下方向（重力
方向）に設定される。

【００３８】図１において、光源１１は、ｇ線（波長：
４３６ｎｍ）、ｈ線（波長：４０４ｎｍ）、ｉ線（波
長：３６５ｎｍ）等の露光光を供給する超高圧水銀灯で
ある。この光源１１は、楕円鏡１２の第一焦点位置近傍
に位置決めされており、光源１１からの光は、楕円鏡１
２の第二焦点位置に集光して、そこに光源像を形成す
る。

【００３９】この光源像形成位置の近傍には、露光光
（照明光）のＯＮ／ＯＦＦを行うためのシャッタ１３が
設けられている。光源像からの光は、光源像形成位置近
傍に前側焦点が位置決めされたインプットレンズ群１４
を通過することによってほぼ平行光束に変換される。こ
の平行光束中には、後で詳述するパターンドフィルタ１
５が配置されている。

【００４０】パターンドフィルタ１５を介した光は、複
数の棒状レンズ素子を２次元マトリックス状に集積して
形成されたフライアイレンズ１６に入射する。このフラ
イアイレンズ１６の射出面近傍には、各々の棒状レンズ
素子により集光された光源像の集合体、すなわち面光源
（２次光源）が形成される。この面光源形成位置には、
所定の開口径を有する照明開口絞り（不図示）が配置さ
れている。

【００４１】２次光源からの光は、２次光源形成位置近
傍に前側焦点が位置決めされたコンデンサレンズ系１７
により集光され、マスクＭ上の照明領域を重畳的に照明
する。なお、図１の例では、光路折り曲げ鏡の図示を省
略している。

【００４２】以上のような照明光学系（１１〜１７）に
より照明されたマスクＭ上の回路パターンからの光は、
投影光学系ＰＬを介して感光性材料が表面上に塗布され
たワークＷに達し、ワークＷ上には投影光学系ＰＬによ
る回路パターン像が形成される。本実施形態において、
投影光学系ＰＬはマスクＭの中間像を中間像形成位置Ｉ
Ｐに形成する第１結像系ＰＬａと、この中間像をワーク
Ｗ上に再結像させる第２結像系ＰＬｂとを有する。この
ように投影光学系ＰＬは、ワークＷ上にマスクＭの正立
正像（Ｘ方向及びＹ方向において共に横倍率が正となる
像）をワークＷ上の投影領域内に形成する。

【００４３】また、マスクＭを保持しているマスクステ
ージＭＳはＸＹ平面内で可動に設けられ、ワークＷを保
持しているワークステージＷＳは、ＸＹ平面内で可動に
設けられると共にワークＷのＺ方向の位置及びＺ軸に対
する傾きを調整可能に設けられている。

【００４４】図２は、ワークＷ上の露光領域と投影光学
系ＰＬによる投影領域との関係を示す平面図であり、こ
の図２と前述の図１とを参照して本実施形態の露光動作
について簡単に説明する。

【００４５】なお、本実施形態では、マスクＭの近傍及
び中間像形成位置ＩＰの少なくとも何れか一方の位置
に、投影領域ＰＡの形状を台形状とするための視野絞り
が配置されている。

【００４６】まず、投影光学系による投影領域ＰＡをワ
ークＷ上の−Ｘ方向の端部であって＋Ｙ方向の端部に位
置決めする。その後、シャッタ１３を開きマスクＭとワ
ークＷとを投影光学系ＰＬに対してＸ方向へ移動させ
る。このとき、マスクＭとワークＷとの速度比は、投影
光学系ＰＬの倍率（例えば＋１倍）と同じ比となる。こ
の動作により、ワークＷ上の領域４１及び領域４２から
なる露光領域ＥＡ１が露光される。

【００４７】露光領域ＥＡ１への露光の後シャッタ１３
を閉じ、マスクＭとワークＷとを投影光学系ＰＬに対し
て−Ｙ方向へ所定のステップ量だけステップ移動させ
る。その後、再びシャッタ１３を開き、マスクＭとワー
クＷとを投影光学系ＰＬに対して−Ｘ方向へ移動させ
る。この動作により、ワークＷ上の領域４２、領域４３
及び領域４４からなる露光領域ＥＡ２が露光される。

【００４８】露光領域ＥＡ２への露光の後、シャッタ１
３を閉じて、マスクＭとワークＷとを投影光学系ＰＬに
対して−Ｙ方向へ所定のステップ量だけステップ移動さ
せる。しかる後、再びシャッタ１３を開き、マスクＭと
ワークＷとを投影光学系ＰＬに対して＋Ｘ方向へ移動さ
せる。この動作により、ワークＷ上の領域４５、領域４
６及び領域４７からなる露光領域ＥＡ３が露光される。
このように、本実施形態では、投影光学系ＰＬの投影領
域ＰＡよりも大きな露光領域を得ることができる。な
お、図２には、露光領域ＥＡ３への露光途中における投
影領域ＰＡを図示している。

【００４９】ここで、領域４２、領域４４及び領域４６
は、各々２回の露光が行われる重複露光領域であり、領
域４１、領域４３及び領域４５は、非重複露光領域であ
る。

【００５０】ここで、台形状の投影領域ＰＡは、長方形
状の領域と該長方形状の長手方向の両端部に位置する２
つの三角形状の領域とに分けて考えられる。本実施形態
では、長方形状の領域によって非重複露光領域４１，４
３及び４５を露光し、三角形状の領域によって重複露光
領域４２，４４及び４６を露光するように、上述のステ
ップ量（Ｙ方向への移動量）が定められている。

【００５１】さて、本実施形態においては、重複露光領
域４２，４４及び４６への露光量を連続的に変更するた
めの設定手段としてのパターンドフィルタ１５がフライ
アイレンズ１６の入射面近傍に配置されている。フライ
アイレンズ１６の入射面近傍の位置は、フライアイレン
ズが形成する複数の光源像からのエネルギービームの光
路にそれぞれ対応する複数の光路中であって、ワークＷ
と光学的にほぼ共役な位置である。

【００５２】図３に設定手段としてのパターンドフィル
タ１５の平面図を示す。なお、図３にはフライアイレン
ズ１６を構成する複数の要素レンズ（棒状レンズ素子）
の入射面１６ａを併せて示している。

【００５３】図３に示すように、本実施形態のパターン
ドフィルタ１５は、例えばガラス基板からなる光透過性
基材１５ａ上に、クロム等の複数の遮光パターン１５ｂ
を蒸着等の手法により設けることにより形成される。図
１に戻って、このパターンドフィルタ１５は、フィルタ
駆動部２１により図中Ｘ方向（走査方向と対応する方
向）へ微少量だけ連続的に移動可能に設けられている。

【００５４】なお、パターンドフィルタ１５の光透過性
基材１５ａ上に設けられるパターンは遮光パターンには
限られず、減光パターンであっても良い。この減光パタ
ーンとしては例えばランダムに配列された微小遮光部を
用いることができる。

【００５５】次に、図４を参照して投影領域ＰＡとパタ
ーンドフィルタ１５の遮光パターン１５ｂとの位置関係
について説明する。なお、図４では、フライアイレンズ
１６の各要素レンズの入射面１６ａの位置において投影
領域ＰＡに対応した領域ＰＡＩ（この領域ＰＡＩの像が
投影領域ＰＡに一対一対応している）を示している。な
お、図４（Ａ）は遮光パターン１５ｂにより遮光されな
い状態を示し、図４（Ｂ）は遮光パターンにより遮光さ
れた状態を示す。

【００５６】図４において、投影領域ＰＡに対応した入
射面１６ａ上の領域ＰＡＩは、上辺５１、下辺５２及び
２つの斜辺５３，５４を有する台形状であり、図２に示
した非重複領域４１，４３，４５に対応する長方形状の
サブ領域５５と、重複領域４２，４４，４６に対応する
２つの直角三角形状のサブ領域５６，５７とを有する。
なお、図４では１つの要素レンズの入射面１６ａに関連
する部分のみを示しているが、実際にはフライアイレン
ズ１６の各入射面において上記の関係が成立している。

【００５７】また、図４においては、ベース１５ａ上に
形成される複数の遮光パターン１５ｂのうち、４つの遮
光パターン１５ｂ１〜１５ｂ４を示している。ここで、
図４中の領域ＰＡＩに対応しているのは２つの遮光パタ
ーン１５ｂ１，１５ｂ２であり、２つの遮光パターン１
５ｂ１，１５ｂ２同士は鏡像の関係であるため、ここで
は遮光パターン１５ｂ１のみについて説明する。

【００５８】遮光パターン１５ｂ１は、領域ＰＡＩの図
中右側（＋Ｙ方向側）のサブ領域５６に対応して配置さ
れており、六つの辺１５１〜１５６を有する六角形状で
ある。ここで、遮光パターン１５ｂ１の上辺１５１は領
域ＰＡＩの下辺５２と平行に位置決めされている。そし
て、遮光パターン１５ｂ１の図中左側（−Ｙ方向側）の
２つの斜辺１５２，１５３が形成する頂点１５７は、そ
のＹ軸における位置がサブ領域５５とサブ領域５６との
境界線の延長線の近傍となるように位置決めされてい
る。また、上辺１５１と斜辺１５２とが形成する頂点１
５８は、そのＹ軸における位置が斜辺５３の中点を通る
底辺５２の垂線（この垂線はサブ領域５６の底辺（５
２）の二等分線である）の延長線上となるように位置決
めされている。

【００５９】なお、遮光パターン１５ｂ１の下側（−Ｘ
方向側）の斜辺１５３は、図４（Ａ）に示す状態（非遮
光状態）において、領域ＰＡＩの下側の要素レンズの入
射面上の投影領域ＰＡに対応した領域（不図示）と干渉
しないように定められている。このことは、図４（Ａ）
の領域ＰＡＩの斜辺５３と遮光パターン１５ｂ３の斜辺
との位置関係より理解される。また、遮光パターン１５
ｂ１の斜辺１５５は、図４（Ａ）の非遮光状態におい
て、領域ＰＡＩの右斜め下側の要素レンズの入射面上の
投影領域ＰＡに対応した領域と干渉しないように定めら
れている。このことは、図４（Ａ）において領域ＰＡＩ
の斜辺５４と遮光パターン１５ｂ４との位置関係より理
解される。

【００６０】さて、図３においてパターンドフィルタ１
５が＋Ｘ方向側へ移動した場合、図４（Ｂ）に示すよう
に、遮光パターン１５ｂ１，１５ｂ２の上辺１５１と斜
辺１５２とにより、領域ＰＡＩのサブ領域５６（５７）
の一部が遮光される。複数の要素レンズの各入射面上に
おいて同様に遮光されるため、投影領域ＰＡの重複領域
に対応する領域が遮光される。

【００６１】この一部分が遮光された投影領域を用いて
ワークＷ上に走査露光を行った場合の露光量分布を図５
（Ａ）に示す。なお、説明を簡単にするために、図５
（Ａ），（Ｂ）の露光量分布はブランク（無パターン）
のマスクＭを用いた場合を示している。

【００６２】図５（Ａ）において、実線は遮光された場
合の露光量分布であり、破線は遮光されない場合の露光
量分布である。ここで、領域７１の露光量は図２の非重
複領域における露光量を示し、領域７２，７３の露光量
は図２の重複領域における１回の走査露光での露光量を
示す。図２にて説明したように、重複領域には２回の走
査露光が行われるため、２回の走査露光を行った際の露
光量分布は図５（Ｂ）に示される通りになる。

【００６３】図５（Ｂ）において、領域７４は２回の走
査露光が行われた重複領域に対応し、領域７５，７６は
非重複領域に対応している。非重複領域の露光量を変更
せずに重複領域の露光量のみを低減できていることが図
５（Ｂ）より理解される。すなわち、本実施形態では、
設定手段としてのパターンドフィルタ１５の移動により
非重複領域の露光量を、重複領域の露光量とは独立に制
御できる。

【００６４】図１で既述したようにパターンドフィルタ
１５のＸ方向の位置が連続的に変更できるため、図４
（Ｂ）での遮光領域（ハッチング部分）の面積も連続的
に変更できる。従って、図５（Ｂ）に示した重複領域７
４の露光量も連続的に変更できることが理解される。

【００６５】本実施形態のように、フライアイレンズ１
６の入射面の近傍にパターンドフィルタ１５を配置す
る、すなわちフライアイレンズ１６が形成する複数の光
源像のそれぞれに対応する複数の光路中であってワーク
Ｗとほぼ共役な位置に複数の遮光パターン１５ｂをそれ
ぞれ配置して、一部の光束を遮光したとしても、フライ
アイレンズ１６がその射出面（照明系の瞳）に形成する
複数の光源像からなる２次光源（面光源）の巨視的な形
状は変化しない。従って、テレセントリック性の崩れな
しに露光量調整を行うことが可能である。

【００６６】次に、設定手段としてのパターンドフィル
タ１５の調整動作について簡単に説明する。

【００６７】まず、感光性材料（レジスト）が塗布され
たワークＷに対して、露光量を段階的に変更して複数回
のテスト露光を行う。その後、テスト露光が行われたワ
ークを現像処理し、異なる露光量のもとでのレジストパ
ターンを得る。

【００６８】そして、このレジストパターンをＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）等の観察手段を用いて観察し、そ
の線幅、高さ（パターンの膜厚）、テーパ角等のレジス
トプロファイルを計測する。この計測結果より、線幅誤
差等が少なくなる（最適なレジストプロファイルが得ら
れる）ような露光量が決定される。この露光量が非重複
領域の露光量に対応する。なお、形成しようとするパタ
ーン（例えば密集パターンと孤立パターン）の種類毎に
最適な（線幅誤差等の少ない）露光量が異なる場合があ
るため、この非重複部分の露光量決定はパターンの形状
に応じて決定することが好ましい。

【００６９】次に、少なくとも２回の走査露光を行うこ
とによって、感光性材料が塗布されたワークＷ上の重複
領域へのテスト露光を行う。このとき、露光量として
は、上記で得られた露光量を用いる。このとき、パター
ンドフィルタ１５の挿入量（重複領域に対応する部分の
遮光量）を変更して複数回のテスト露光を行う。そし
て、テスト露光が行われたワークＷを現像処理すること
により、異なる挿入量のもとでのレジストパターンを得
る。上述の計測と同様に、このレジストパターンをこの
レジストパターンをＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）等の観
察手段を用いて観察し、その線幅、高さ（パターンの膜
厚）、テーパ角等のレジストプロファイルを計測する。
この計測結果より、線幅誤差等が少なくなる（最適なレ
ジストプロファイルが得られる）ようなパターンドフィ
ルタ１５の挿入量、すなわち重複領域の露光量が決定さ
れる。なお、形成しようとするパターン（例えば密集パ
ターンと孤立パターン）の種類毎に最適な（線幅誤差等
の少ない）露光量が異なる場合があるため、この重複部
分の露光量決定はパターンの形状に応じて決定すること
が好ましい。

【００７０】以上の工程を経ることによって、重複領域
への最適な露光量と非重複領域への最適な露光量との決
定を行うことができる。

【００７１】なお、上記の例では、非重複領域への露光
量決定と重複領域への露光量決定とを別のテスト露光で
行ったが、少なくとも２回の走査露光を行うテスト露光
の際に、非重複領域への露光量決定を行っても良い。

【００７２】（第１実施形態の変形例）第１実施形態で
は図３に示したように、光透過性基板からなるベース１
５ａ上に遮光パターン１５ｂを形成したが、その代わり
に、所定の平面形状を有する光遮光性部材で設定手段を
形成しても良い。

【００７３】以下、第１実施形態の変形例にかかる設定
手段を示す図である図６を参照してこの変形例を説明す
る。なお、図６において図１〜図５で示した部材と同様
の機能を有する部材には同じ符号を付している。

【００７４】図６（Ａ）において、遮光パターン板６０
は、例えばジルコニア（酸化ジルコニウムＺｒＯ₂）等
の遮光性部材を櫛形状に切り出したものから形成され
る。この遮光パターン板６０は、図中Ｘ方向に延びた第
１のエッジ対６１ａ，６１ｂと、第２のエッジ対６２
ａ，６２ｂと、第３のエッジ対６３ａ，６３ｂと、第４
のエッジ対６４ａ，６４ｂと、第５のエッジ対６５ａ，
６５ｂと、第６のエッジ対６６ａ，６６ｂとを有する。
このとき、各エッジ対のそれぞれが櫛の歯を形成してい
る。

【００７５】図６（Ａ）において、遮光パターン板６０
は、第１実施形態のパターンドフィルタ１５と同様に、
図中Ｘ方向に移動可能に構成されている。そして、図６
（Ｂ）に示すように、フライアイレンズ１６の各要素レ
ンズの入射面１６ａにおける領域ＰＡＩ（投影領域ＰＡ
に対応する領域）の重複領域に対応する部分に遮光パタ
ーン板６０の櫛の歯が位置するようにＹ方向において位
置決めされている。従って、遮光パターン板６０がフラ
イアイレンズ１６の入射面と重畳すると、領域ＰＡＩの
重複領域に対応する部分が６組のエッジ対により部分的
に遮光される。

【００７６】これにより、テレセントリック性の崩れが
少ないもとで、重複領域への露光量と非重複領域への露
光量と独立に連続可変することができる。なお、図６
（Ａ），（Ｂ）に示した櫛の歯形状の遮光パターンを、
図２と同様に光透過性部材上に形成することも可能であ
る。

【００７７】（第２実施形態）図７（Ａ）は第２実施形
態にかかる投影露光装置の概略構成図であり、図７
（Ｂ）は設定手段としての照明視野絞りの平面図であ
る。ここで、図７において第１実施形態と同様の機能を
有する部材には同じ符号を付してある。

【００７８】また、図７（Ａ），（Ｂ）に示す第２実施
形態において、第１実施形態と異なる点は、照明光学系
中に光路を偏向させるための２枚の光路折曲鏡ＦＭ１，
ＦＭ２が配置されている点、設定手段としてパターンド
フィルタ１５に代えて照明視野絞り１８を設けた点、そ
して照明視野絞り１８とマスクＭ（ワークＷ）とを光学
的に共役にするための照明視野絞り結像光学系１９（１
９ａ，１９ｂ）を設けた点である。

【００７９】以下、図７（Ａ），（Ｂ）を参照して、第
１実施形態との相違点について説明する。図７（Ａ）に
おいて、第２実施形態の投影露光装置では、コンデンサ
レンズ系１７の後側焦点位置近傍にマスクＭが位置決め
されていたが、本実施形態では、所定形状の開口部を有
する照明視野絞り１８が位置決めされている。

【００８０】照明視野絞りは、図７（Ｂ）の平面図に示
すように、ほぼ台形状の開口部を有する。この台形状の
開口部は、上辺１８１、下辺１８２、２つの斜辺１８
３，１８４、及び凸形状の突起部１８５，１８６により
その形状が規定される。

【００８１】図７（Ａ）に戻って、照明視野絞り１８の
開口部を通過した光束は、レンズ群１９ａ及び１９ｂか
らなる照明視野絞り結像光学系１９を介して、マスクＭ
上に達する。このとき、マスクＭ上には、照明視野絞り
１８の開口部の像である照明領域が形成される。このマ
スクＭ上の照明領域は、照明視野絞り１８の開口部と相
似形状である。

【００８２】本実施例においても、投影光学系ＰＬは照
明領域内のマスクＭのパターンの正立正像をワークＷ上
の投影領域内に形成する。なお、本実施形態において
は、フライアイレンズ１６の入射面、照明視野絞り１
８，マスクＭのパターン面、投影光学系ＰＬ中の視野絞
り、及びワークＷが互いに共役な位置関係にある。

【００８３】さて、図７（Ｂ）において、ほぼ台形状で
ある照明視野絞り１８の開口部は、長方形状のサブ領域
１５５と、ほぼ三角形状の２つのサブ領域１５６，１５
７とに区画して考えることができる。このとき、長方形
状のサブ領域１５５を通過する露光光によりワークＷ上
の非重複領域が露光され、サブ領域１５６，１５７を通
過する露光光によりワークＷ上の重複領域が露光される
ように、照明視野絞り１８は位置決めされている。

【００８４】ここで、凸形状の突起部１８５，１８６
は、重複領域に対応しているサブ領域１５６，１５７内
に位置決めされているため、突起部１８５，１８６によ
る遮光は、重複領域の露光量を非重複領域のそれよりも
低下させる結果を引き起こす。すなわち、本実施形態に
おいては、重複領域の露光量を非重複領域の露光量とは
独立に設定することができる。

【００８５】なお、図７（Ａ），（Ｂ）に示した例で
は、重複領域に対応しているサブ領域１５６，１５７内
に凸形状の突起部１８５，１８６を設けたが、その代わ
りに、サブ領域１５６，１５７内に凹形状の陥没部を設
けても良い。このような陥没部により、重複領域の露光
量を非重複領域のそれよりも増大させることが可能であ
る。

【００８６】また、図７（Ａ），（Ｂ）に示した例にお
いて、突起部１８５，１８６の突起量の異なる複数種類
の照明視野絞り１８を設け、互いに交換可能（選択的に
光路に挿入可能）に設けても良い。この場合、離散的で
はあるが重複領域の露光量を非重複領域の露光量と独立
に調整することができる。また、交換可能な複数の照明
視野絞りのなかに、上記の凹形状の陥没部を設けた照明
視野絞りが入っていても良い。

【００８７】（第２実施形態の変形例）上述の第２実施
形態では、重複領域への露光量が固定、或いは離散的に
変更可能であったが、重複領域への露光量を連続的に可
変とした例を第２実施形態の変形例として示す。

【００８８】図８は第２実施形態の変形例にかかる照明
視野絞りの構成を示す図である。図８において、第２実
施形態の変形例にかかる照明視野絞りは、台形状の開口
部を有する固定絞り１８０と、凸形状の突起部１８５，
１８６を有する可動絞り１８９とを有する。ここで、可
動絞り１８９は図中Ｘ方向に沿って微動可能に設けられ
ており、可動絞り１８９のＸ方向の位置に応じて凸形状
の突起部１８５，１８６の固定絞り１８０の開口部への
挿入量が決定される。すなわち、可動絞り１８９のＸ方
向の位置を調整することにより、重複領域の露光量を非
重複領域の露光量と独立に調整することができる。

【００８９】なお、本変形例では、固定絞り１８０がマ
スクＭのパターン面と共役な位置に配置されており、可
動絞り１８９は、固定絞り１８０との摩擦を避けるため
当該共役位置から微少量外れた位置（ディフォーカス位
置）に配置されている。この固定絞り１８０と可動絞り
１８９との位置関係は逆転してもかまわない。

【００９０】また、本変形例では、固定絞り１８０と可
動絞り１８９とを遮光性部材を切り出して形成している
が、これを光透過性の基板上に遮光パターンを設けて形
成しても良い。この場合には、２枚の基板の遮光パター
ン面同士を対向させて配置することが好ましい。この場
合において、遮光パターンの代わりに減光パターンを設
けても良い。

【００９１】（第３実施形態）第２実施形態では、設定
手段としての照明視野絞りを照明視野絞り結像光学系に
よるマスクの共役位置に配置したが、照明視野絞りはマ
スクＭの近傍に配置しても良い。

【００９２】以下、図９を参照して、照明視野絞りをマ
スクＭの近傍に配置した第３実施形態について説明す
る。なお、図９において、上述の第１及び第２実施形態
と同様の機能を有する部材には同じ符号を付してある。

【００９３】第３実施形態は、上述の第２実施形態に示
した照明視野絞り１８を、第１実施形態の照明光学系に
おけるマスクＭの直上、詳しくはコンデンサ光学系１７
とマスクＭとの間の光路中であって、マスクＭから若干
ディフォーカスした位置に配置されている。なお、マス
クＭから若干ディフォーカスした位置であっても、実質
的にはマスクＭの位置と見なすことができる。

【００９４】本実施形態における照明視野絞り１８は、
上述の第２実施形態と同様のものであるため、ワークＷ
上の重複領域の露光量を非重複領域の露光量と独立に設
定することができる。

【００９５】なお、第３実施形態においても図８に示し
た照明視野絞り１８０，１８９を用いることができるこ
とは言うまでもない。

【００９６】（第４実施形態）図１０は第４実施形態に
かかる投影露光装置の概略構成図である。図１０におい
て上述の第１〜第３実施形態で示した部材と同様の部材
には同じ符号を付してある。図１０の第４実施形態にお
いて、図９の第３実施形態とは異なる構成は、マスクＭ
の直上に配置された照明視野絞り１８をワークＷの直
上、すなわち投影光学系ＰＬとワークＷとの間の光路中
であってワークＷからわずかにディフォーカスした位置
に配置した点である。なお、ワークＷから若干ディフォ
ーカスした位置であっても、実質的にはワークＷの位置
と見なすことができる。本実施形態における照明視野絞
り１８も、上述の第２及び第３実施形態と同様のもので
あるため、ワークＷ上の重複領域の露光量を非重複領域
の露光量と独立に設定することができる。なお、第４実
施形態においても図８に示した照明視野絞り１８０，１
８９を用いることができることは言うまでもない。

【００９７】（第５実施形態）図１１は、第５実施形態
にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。図１
１において上述の第１〜第４実施形態で示した部材と同
様の部材には同じ符号を付してある。図１１の第５実施
形態において、図９の第３実施形態とは異なる構成は、
マスクＭの直上に配置された照明視野絞り１８を投影光
学系ＰＬの中間像形成位置に配置した点である。本実施
形態における照明視野絞り１８は、上述の第２〜第４実
施形態と同様のものであるため、ワークＷ上の重複領域
の露光量を非重複領域の露光量と独立に設定することが
できる。なお、第５実施形態においても図８に示した照
明視野絞り１８０，１８９を用いることができることは
言うまでもない。

【００９８】また、上述の第３〜第５実施形態において
は、第２実施形態と同様にコンデンサ光学系１７の後側
焦点位置近傍に設定手段を有しない照明視野絞りを配置
し、当該照明視野絞りとマスクＭとの間に、照明視野絞
り結像光学系１９を配置しても良い。

【００９９】（第６実施形態）以下、本発明にかかる第
６の実施形態を図１２を参照して説明する。図１２にお
いては、マスクＭおよびワークＷがＸＹ平面に沿って配
置され、ＸＹ平面のうち走査方向をＸ方向、Ｘ方向と直
交する非走査方向をＹ方向とし、ＸＹ平面に直交する方
向をＺ方向として説明する。図１２において、上述の第
１〜第５実施形態と同一の構成要素には同一符号を付し
てある。

【０１００】第６実施形態の投影露光装置は、後述する
照明装置によりマスクＭ上の複数の照明領域ＩＡＡ，Ｉ
ＡＢ，ＩＡＣを照明し、これら複数の照明領域ＩＡＡ〜
ＩＡＣのそれぞれに対応して配置された複数の投影光学
系ＰＬＡ，ＰＬＢ，ＰＬＣにより、複数の照明領域ＩＡ
Ａ〜ＩＡＣ内のマスクＭのパターンの正立正像をワーク
Ｗ上の投影領域ＰＡＡ，ＰＡＢ，ＰＡＣ内に形成するも
のである。

【０１０１】図１３に示すように、投影領域ＰＡＡ〜Ｐ
ＡＣは、平面視台形状であり、Ｙ方向に沿って隣り合う
領域どうし（例えばＰＡＡとＰＡＢ、ＰＡＢとＰＡＣ）
が図のＸ方向に所定量変位するように、且つ隣り合う領
域の端部同士がＹ方向に重複するように、Ｙ方向に沿っ
て並列配置されている。なお、上記各投影光学系ＰＬＡ
〜ＰＬＣも各投影領域ＰＡＡ〜ＰＡＣの配置に応じてＸ
方向に所定量変位すると共にＹ方向に重複して配置され
ている。

【０１０２】これらの各投影領域ＰＡＡ〜ＰＡＣがワー
クＷ上を走査することにより、ワークＷ上には、投影領
域ＰＡＡによる露光領域１４１，１４２、投影領域ＰＡ
Ｂによる露光領域１４２，１４３，１４４、及び投影領
域ＰＡＣによる露光領域１４４，１４５が実質的に同時
に形成される。ここで、露光領域１４１，１４３，１４
５が非重複露光領域であり、露光領域１４２，１４４が
重複露光領域である。

【０１０３】図１２に戻って、マスクステージＭＳは、
不図示の駆動装置によってＸ方向に移動自在とされてい
る。このマスクステージＭＳ上の端縁には、直交する方
向に移動鏡３１ａ、３１ｂがそれぞれ設置されている。
移動鏡３１ａにはレーザ干渉計３２ａが対向して配置さ
れている。また、移動鏡３１ｂにはレーザ干渉計３２ｂ
が対向して配置されている。

【０１０４】これらのレーザ干渉計３２ａ、３２ｂがそ
れぞれ移動鏡３１ａ、３１ｂにレーザ光を射出して当該
移動鏡３１ａ、３１ｂとの間の距離を計測することによ
り、マスクステージＭＳのＸ方向の移動距離及び走査時
のマスクステージＭＳの回転量を検出することが可能に
なっている。そして、レーザ干渉計３２ａ，３２ｂの出
力によってマスクステージＭＳの位置をモニターし、上
記駆動装置をサーボ制御することでマスクステージＭＳ
を所望の位置へ移動することができるようになってい
る。

【０１０５】ワークステージＷＳは、不図示の駆動装置
によってＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動自在に
なっている。このワークステージＷＳの端縁には、直交
する方向に移動鏡３３ａ、３３ｂがそれぞれ設置されて
いる。移動鏡３３ａにはレーザ干渉計３４ａが対向して
配置されており、移動鏡３３ｂにはレーザ干渉計３４ｂ
が対向して配置されている。

【０１０６】これらのレーザ干渉計３４ａ、３４ｂがそ
れぞれ移動鏡３３ａ、３３ｂにレーザ光を射出して当該
移動鏡３３ａ、３３ｂとの間の距離を計測することによ
り、ワークステージＷＳのＸ方向・Ｙ方向の移動距離、
及び走査時のワークステージＷＳの回転量を検出するこ
とが可能になっている。そして、レーザ干渉計３４ａ、
３４ｂの出力によってワークステージＷＳの位置をモニ
ターし、上記駆動装置をサーボ制御することでワークス
テージＷＳを所望の位置へ移動することができるように
なっている。

【０１０７】次に、第６実施形態の照明装置について説
明する。図１２に示すように、第６実施形態の照明装置
は、１つの光源１１と、当該光源１１からの光を３分岐
するライトガイド４０と、ライトガイド４０の複数の射
出端からの光をそれぞれの光軸ＡｘＡ、ＡｘＢ、ＡｘＣ
に沿ってマスクＭ上の照明領域ＩＡＡ〜ＩＡＣへ導く複
数の照明光学系とを備えるものである。

【０１０８】なお、図１２では、ライトガイド４０が有
する複数の射出端のうちの２つの射出端４２Ａ，４２Ｃ
のみを図示し、複数の照明光学系も光軸ＡｘＡに沿って
配置されるものしか図示していない。ただし、ライトガ
イド４０が有する複数の射出端は、光軸ＡｘＢ，ＡｘＣ
上にも配置されており、これらの光軸ＡｘＢ，ＡｘＣ上
には、光軸ＡＸＡに沿って配置される照明光学系と等価
な照明光学系が配置されている。以下の説明において
は、光軸ＡｘＡに沿って配置される照明光学系について
代表させて説明し、光軸ＡｘＢ，ＡｘＣに関する照明光
学系の説明は省略する。図１２において、例えば超高圧
水銀ランプ等からなる光源１１は、楕円鏡１２の第１焦
点位置に配置されており、光源１１からの光は楕円鏡１
２の第２焦点位置に集光し、この位置に光源像を形成す
る。楕円鏡１２の第２焦点位置の近傍には、ライトガイ
ド４０の入射端４１が位置決めされている。このライト
ガイド４０は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバ
ーを有し、これらの光ファイバーの入射端が一つにまと
められ、射出側が複数（本実施形態では３つ）にまとめ
られている。従って、ライトガイド４０の入射端４１か
ら入射した光束は、３つの射出端（図１２では射出端４
２Ａのみ図示）から均等に射出する。

【０１０９】ライトガイド４０の射出端４２Ａから射出
される光は、この射出端４２Ａの近傍に前側焦点が位置
決めされたインプットレンズ群１４Ａを介してほぼ平行
光束に変換される。この平行光束は、第１実施形態で説
明したパターンドフィルタ１５Ａを通過し、フライアイ
レンズ１６Ａに入射する。これにより、フライアイレン
ズ１６Ａの射出面には面光源（２次光源）が形成され
る。この２次光源位置には図示なき照明開口絞りが配置
される。

【０１１０】２次光源からの光は、この２次光源が形成
される位置に前側焦点が位置決めされたコンデンサレン
ズ系１７により集光され、照明領域ＩＡＡ（投影領域Ｐ
ＡＡ）と相似形状である等脚台形状の開口部を有する照
明視野絞りＩＦＳを重畳的に照明する。

【０１１１】照明視野絞りＩＦＳを通過した光束は、照
明視野絞りＩＦＳとマスクＭのパターン面（ワークＷ
面）とを光学的に共役にする照明視野絞り結像光学系１
９ａＡ，１９ｂＡ、及び照明視野絞り結像光学系内に配
置された光路折り曲げ鏡ＦＬＡを通過してマスクＭ上に
達する。このとき、マスクＭ上には、照明視野絞りＩＦ
Ｓの開口部の像である照明領域ＩＡＡが形成される。

【０１１２】さて、本実施形態では、第１実施形態と同
様な３組のパターンドフィルタ１５Ａ〜１５Ｃが各光軸
ＡｘＡ〜ＡｘＣに沿って配置された３組の照明光学系内
にそれぞれ配置されている。図１２では、光軸ＡｘＡに
沿った照明光学系中のパターンドフィルタ１５Ａと、光
軸ＡｘＣに沿った照明光学系（この照明光学系自体は不
図示）中のパターンドフィルタ１５Ｃとを示している。

【０１１３】本実施形態においては、パターンドフィル
タ１５Ａの位置調整を行うことにより、図１３に示す投
影領域ＰＡＡにより露光される重複領域１４２の露光量
を、非重複領域１４１の露光量とは独立に連続可変する
ことができる。また、図１２に不図示のパターンドフィ
ルタ１５Ｂの位置調整を行うことにより、図１３に示す
投影領域ＰＡＢにより露光される重複領域１４２，１４
４の露光量を、非重複領域１４３の露光量とは独立に連
続可変することができる。そして、図１２のパターンド
フィルタ１５Ｃの位置調整を行うことにより、図１３の
投影領域ＰＡＣにより露光される重複領域１４４の露光
量を、非重複領域１４５の露光量とは独立に連続可変す
ることができる。

【０１１４】本実施形態においては、各パターンドフィ
ルタ１５Ａ〜１５Ｃは、駆動装置２１によりその移動量
がそれぞれ独立に調節される。従って、例えばパターン
ドフィルタ１５Ａ中の遮光パターンによる遮光量と、パ
ターンドフィルタ１５Ｃ中の遮光パターンによる遮光量
とを異なる量に設定することが可能であり、結果として
高い精度の露光量設定が可能である。

【０１１５】なお、本実施形態では３組の投影光学系を
用いたが、投影光学系の数（照明領域の数、投影領域の
数）は３組には限られず、例えば５組、７組等の複数組
の投影光学系を用いることができる。また、本実施形態
では、１つの光源からの光を複数の光束に分岐したが、
光源の数は１組には限られず、例えば特開平8-17223号
公報や特開平10-199800号公報に開示されるような複数
の光源からの光を複数の光束に分岐するものも適用でき
る。また、本実施形態における投影光学系としては、例
えば特開平8-211294号公報、特開平8-255746号公報、特
開平11-329935号公報、特開2000-39557号公報に開示さ
れているものを用いることができる。

【０１１６】なお、本実施形態のように複数の投影光学
系ＰＬＡ〜ＰＬＣを用いる投影露光装置には、第１実施
形態の如き設定手段だけではなく、第２〜第５実施形態
に示した設定手段を用いることができる。

【０１１７】なお、上述の各実施形態における投影露光
装置を液晶表示素子やプラズマディスプレイパネル（Ｐ
ＤＰ）等の表示デバイス製造の製造のリソグラフィ工程
で用いる場合、ワークＷとしてガラス基板を用いる。な
お、上述の各実施形態における投影露光装置は、ワーク
Ｗとしてウエハを用いる半導体デバイス製造のリソグラ
フィ工程、ワークＷとしてローバーと呼ばれるバー形状
の基板を用いる磁気ヘッド製造のリソグラフィ工程、ワ
ークＷとしてエポキシ樹脂等の樹脂基板を用いるプリン
ト配線基板のリソグラフィ工程等の様々な用途のリソグ
ラフィ工程に適用することができる。

【０１１８】また、上述の各実施形態では、投影光学系
ＰＬとして等倍の正立正像を形成するものを用いたが、
投影光学系の倍率は縮小倍率であっても良く、また拡大
倍率であっても良い。

【０１１９】また、上述の各実施形態では、オプティカ
ルインテグレータとして、実像からなる複数の光源像を
形成するフライアイレンズを用いたが、虚像からなる複
数の光源像を形成する内面反射型インテグレータ（ロッ
ド型インテグレータ、光パイプ、光トンネル）を用いて
も良い。

【０１２０】（デバイス製造方法の説明）以下にデバイ
ス製造方法について説明する。以下の説明においては、
プレート（ガラス基板）上に所定の回路パターンを形成
することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示
素子を得る際の製造方法について述べる。以下、このと
きの動作の一例につき図１４のフローチャートを参照し
て説明する。

【０１２１】図１４において、パターン形成工程５０１
では、例えば第１〜第６の何れかの実施形態の露光装置
を用いてマスクのパターンをワークとしての感光性基板
（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光す
る、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リ
ソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電
極等を含む所定パターンが形成される。

【０１２２】その後、露光された基板は、現像工程、エ
ッチング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ること
によって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカ
ラーフィルター形成工程２０２へ移行する。

【０１２３】次に、カラーフィルター形成工程５０２で
は、Ｒ（Red)、Ｇ(Green) 、Ｂ(Blue)に対応した３つの
ドットの組がマトリックス状に多数配列されたカラーフ
ィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工
程５０２の後に、セル組み立て工程５０３が実行され
る。

【０１２４】セル組み立て工程５０３では、パターン形
成工程５０１にて得られた所定パターンを有する基板、
およびカラーフィルター形成工程５０２にて得られたカ
ラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組
み立てる。セル組み立て工程５０３では、例えば、パタ
ーン形成工程５０１にて得られた所定パターンを有する
基板とカラーフィルター形成工程５０２にて得られたカ
ラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル
（液晶セル）を製造する。

【０１２５】その後、モジュール組み立て工程５０４に
て、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作
を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付
けて液晶表示素子として完成させる。

【０１２６】以上の製造方法によれば、スティッチング
露光（継ぎ露光）を行うことにより大面積のデバイスを
製造する際に、継ぎ部分（重複露光領域）においても高
精度なパターンを得ることが可能であるため、ワークが
大型化しても良好なるデバイス（半導体素子、液晶表示
素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。

【０１２７】上記の実施の態様は、あくまでも本発明の
技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明
は上記の実施の態様に限定して狭義に解釈されるもので
はなく、本発明の精神と特許請求の範囲に述べる範囲内
で、さまざまな変形をとりうる。

【０１２８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、画面合成
を行って大面積の露光領域を形成する場合において、非
継ぎ部分（非重複露光領域）のみならず継ぎ部分（重複
露光領域）でも高精度なパターンを得ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる露光装置の概
略構成図である。

【図２】第１の実施形態の露光装置における露光領域の
一例を説明するための図である。

【図３】第１の実施形態における設定手段の一例を示す
図である。

【図４】第１の実施形態における設定手段の動作を説明
するための図であり、図４（Ａ）は非挿入状態を示し、
図４（Ｂ）は挿入状態を示す。

【図５】第１の実施形態における露光量分布を示す図で
あり、図５（Ａ）は１回の走査露光による露光量分布を
示し、図５（Ｂ）は２回の走査露光（継ぎ露光）による
露光量分布を示す。

【図６】第１の実施形態の変形例にかかる設定手段の一
例を示す図であり、図６（Ａ）はオプティカルインテグ
レータとの位置関係を示す斜視図、図６（Ｂ）は平面図
である。

【図７】本発明の第２の実施形態にかかる露光装置の概
略構成図であり、図７（Ａ）は装置全体を示す平面図、
図７（Ｂ）は設定手段を示す平面図である。

【図８】第２の実施形態の変形例にかかる設定手段の概
略構成図である。

【図９】本発明の第３の実施形態にかかる設定手段の概
略構成図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる設定手段の
概略構成図である。

【図１１】本発明の第５の実施形態にかかる設定手段の
概略構成図である。

【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる設定手段の
概略構成図である。

【図１３】第６の実施形態の露光装置における露光領域
の一例を説明するための図である。

【図１４】デバイス製造方法の一例を示すフローチャー
ト図である。

【符号の説明】

１１：光源１５：パターンドフィルタ（設定手段）１６：フライアイレンズ（オプティカルインテグレー
タ）Ｍ：マスクＷ：ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数の
領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺部
での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記各
領域をエネルギービームで走査露光する方法において、前記部分的に重なる領域の露光量は、該重なる領域とは
異なる領域の露光量とは独立に設定可能であり、かつ連
続的に調整可能であることを特徴とする露光方法。
【請求項２】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数の
領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺部
での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記各
領域をエネルギービームで走査露光する方法において、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的に同時に形成
される第１領域と第２領域とを含み、前記第１及び第２領域が重なる重複露光領域の露光量
を、該重複露光領域とは異なる領域の露光量とは独立に
設定することを特徴とする露光方法。
【請求項３】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数の
領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺部
での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記各
領域をエネルギービームで露光する方法において、前記ワークは、実像又は虚像からなる複数の光源像から
のエネルギービームで重畳的に照射され、前記設定手段は、前記複数の光源像からの複数のエネル
ギービームの光路のうちの少なくとも２つの光路に対応
する光路中であって、前記ワークと光学的にほぼ共役な
位置に配置されることを特徴とする露光方法。
【請求項４】前記部分的に重なる領域の露光量を、該重
なる領域とは異なる領域の露光量とは独立に設定するこ
とを特徴とする請求項３記載の露光方法。
【請求項５】前記部分的に重なる領域の露光量を連続的
に設定可能であることを特徴とする請求項３または４記
載の露光方法。
【請求項６】前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的
に同時に形成される第１領域と第２領域とを含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる重複露
光領域の露光量を設定することを特徴とする請求項１、
３、４または５記載の露光方法。
【請求項７】前記設定手段は、前記部分的に重なる領域
の前記露光量を、前記部分的に重なる領域における前記
転写されるパターンのプロファイルを制御するために設
定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載
の露光方法。
【請求項８】前記設定手段は、前記部分的に重なる領域
における前記プロファイルと、前記部分的に重なる領域
とは異なる領域におけるプロファイルとをほぼ同一なプ
ロファイルとするように、前記露光量を設定することを
特徴とする請求項７記載の露光方法。
【請求項９】前記パターンのプロファイルは前記パター
ンの線幅を含むことを特徴とする請求項７または８記載
の露光方法。
【請求項１０】前記複数の領域は、前記ワーク上に実質
的に同時に形成される第１領域と第２領域と第３領域と
を含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる第１重
複露光領域への露光量と、前記第２及び第３領域が重な
る第２重複露光領域への露光量とを、互いに独立に設定
することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項記載
の露光方法。
【請求項１１】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数
の領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺
部での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記
各領域をエネルギービームで走査露光する装置におい
て、前記設定手段は、前記部分的に重なる領域の露光量を、
該重なる領域とは異なる領域の露光量とは独立に設定可
能であり、かつ連続的に調整可能であることを特徴とす
る露光装置。
【請求項１２】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数
の領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺
部での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記
各領域をエネルギービームで走査露光する装置におい
て、前記複数の領域は、前記ワーク上に実質的に同時に形成
される第１領域と第２領域とを含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる重複露
光領域の露光量を、該重複露光領域とは異なる領域の露
光量とは独立に設定可能であることを特徴とする露光方
法。
【請求項１３】ワーク上で周辺部が部分的に重なる複数
の領域にそれぞれパターンを転写するために、前記周辺
部での露光量を徐々に減少させる設定手段を介して前記
各領域をエネルギービームで露光する装置において、実像又は虚像からなる複数の光源像を形成するためのオ
プティカルインテグレータを備え、前記設定手段は、前記複数の光源像からの複数のエネル
ギービームの光路のうちの少なくとも２つの光路中であ
って、前記ワークと光学的にほぼ共役な位置に配置され
ることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】前記設定手段は、前記部分的に重なる領
域の露光量を、該重なる領域とは異なる領域の露光量と
は独立に設定可能であることを特徴とする請求項１３記
載の露光装置。
【請求項１５】前記設定手段は、前記部分的に重なる領
域の露光量を連続的に設定可能であることを特徴とする
請求項１３または１４記載の露光装置。
【請求項１６】前記複数の領域は、前記ワーク上に実質
的に同時に形成される第１領域と第２領域とを含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なるオーバ
ーラップ領域の露光量を設定することを特徴とする請求
項１１、１３、１４または１５記載の露光装置。
【請求項１７】前記設定手段は、前記部分的に重なる領
域の前記露光量を、前記部分的に重なる領域における前
記転写されるパターンのプロファイルを制御するために
設定することを特徴とする請求項１１〜１５の何れか一
項記載の露光装置。
【請求項１８】前記設定手段は、前記部分的に重なる領
域における前記プロファイルと、前記部分的に重なる領
域とは異なる領域におけるプロファイルとをほぼ同一な
プロファイルとするように、前記露光量を設定すること
を特徴とする請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】前記パターンのプロファイルは前記パタ
ーンの線幅を含むことを特徴とする請求項１７または１
８記載の露光装置。
【請求項２０】前記複数の領域は、前記ワーク上に実質
的に同時に形成される第１領域と第２領域と第３領域と
を含み、前記設定手段は、前記第１及び第２領域が重なる第１重
複露光領域への露光量と、前記第２及び第３領域が重な
る第２重複露光領域への露光量とを、互いに独立に設定
することを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか一項
記載の露光装置。